Pirinnovi - Séminaire de lancement - 19 octobre 2016 - Toulouse S. Fabre (INRA)

1. Les gènes majeurs qui influencent
la prolificité des ovins.
Source de progrès génétique et de connaisance de la fonction
de reproduction
Prolificidad dependiente de genes mayores, una
fuente de progreso genético y el conocimiento de la
reproducción
Stéphane FABRE

2. Prolificité= Taille de portée/MB ≈ Nb d’ovulations
19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 2
Forte variabilité entre races
Merinos d’Arles: 1.2
Ile de France: 1.7
Romanov: 2.9
Déterminisme polygénique,
faible héritabilité h2 (0.1)
Australian Merino
Brebis extrêmes
avec 7 agnx ou plus
Dans certains cas,
forte variabilité intra-race
Plus forte héritabilité h2 (0.2-0.4)
Existence de gènes majeurs de prolificité ou
« Fecundity» genes, gènes Fec
Supposés/démontrés dans une trentaine de
populations dans le monde
Booroola

3. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 3
Un gène majeur, c’est quoi
et pourquoi le découvrir?
Un seule mutation dans un seul gène qui exerce un effet majeur (± 1 écart-
type à la moyenne) sur la mesure d’un caractère donné : prolificité
Découvrir une telle mutation:
 Outils génétique très puissant pour une sélection assistée par marqueur
 Source de connaissances biologiques de l’action du gène: Nb
ovulations  Fonction ovarienne
 Gène candidat pour expliquer des Pathologies ovariennes (infertilité)

4. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 4
Identification de 4 gènes majeurs de prolificité, mais…
Galloway et al., 2000 Mulsant et al., 2001
Wilson et al., 2001
BMP15
BMPR1B
Chrom X Chrom 6 Chrom 11
Drouilhet et al., 2013
B4GALNT2
FecBFecX FecLFecG
GDF9
Chrom 5
Hanrahan et al., 2004
Nicol et al., 2009
(1981-2001)(1991-2000)
(1991-2004)
(1985-2009)
(2002-2013)

5. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 5
Gène Mut.
Allèle
Populations Françaises et
Espagnoles
Autres Populations
Internationales
Statut homozygote
BMP15
(FecX)
FecXL
FecXGr
FecXN
FecXR
FecXI
FecXH
FecXB
FecXG
FecXO
FecXBar
Lacaune, BMC
Grivette, Vendéen
Noire du Velay, BMC, Belle Ile
Rasa Aragonesa
Romney (Océanie)
Romney (Océanie)
Belclare (UK)
Belclare, Cambridge, Lleyn (UK)
Olkuska (Pologne)
Barbarine (Tunisie)
Stérile
Hyperprolifique
Hyperprolifique
Stérile
Stérile
Sterile
Stérile
Sterile
Hyperprolifique
Stérile
… 17 mutations individuelles
dans différentes populations

6. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 6
Gène Mut.
Allèle
Populations Françaises Autres Populations Internationales Statut
homozygote
GDF9
(FecG)
FecGV
FecGE
FecGWNS
FecGH
FecIT
Ile de France (???) Ile de France (Brésil)
Santa Ines (Brésil)
White Norvegian (Norvège), Belclare (UK)
Belclare, Cambridge, Lleyn (UK)
Icelandic (Islande)
Stérile
Hyperprolifique
Hyperprolifique
Stérile
Stérile
BMPR1B
(FecB)
FecBB Mérinos d’Arles Booroola Merino (Océanie), Garole (Inde), Javanese
(Indonésie), Hu, Han (Chine)
Hyperprolifique
B4GALNT2
(FecL)
FecLL Lacaune, Noire du Velay Sakiz (Turquie), D’Man (Maroc) Hyperprolifique

7. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 7
Fec+/Fec+
Nb Ovulation= 1-2
Stérile
Fec+/FecM
NO = 3-4
Prolificité= + 0,5/1 agnx
FecM/FecM
NO ≥ 5
Hyperprolificité = +1/1,5 agnx
Hyper-prolifique ou stérile !!!
Que se passe-t-il au niveau de l’ovaire des brebis
en présence de ces gènes majeurs?
Prolificité trop faible
Economiquement
intéressant
Trop prolifique
ou stérile
Gestion des hétérozygotes

8. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 8
Cas Lacaune OVI-TEST en France
• 1,1 M d’animaux (800 000 Lait, 300 000 Viande). 1ère race Française
• Rameau Viande OVI-TEST (Prolificité, qualités maternelles )
 1975 : programme de sélection pour augmenter la prolificité
 1975-1996: Prolificité augmente de 1.28 à 1.98  Un gène majeur ???
 1998 : Preuve d’un gène majeur : FecL
 2004-2009: Marqueurs génétiques associés à FecL / Génotypages
 2007 : Découverte d’un second gène majeur affectant BMP15/FecX
 2013 : Découverte de la mutation affectant le gène FecL/B4GALNT2

9. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 9
Cas Lacaune OVI-TEST en France
Stratégie de Gestion (depuis 2009-2010) :
•Eradication de FecXL (stérilité).
•Sélection de FecLL - Gestion « hétérozygote »
 Génotypage systématique des mâles d’IA
 Génotypage systématique des agnelles de renouvellement
 Constitution des troupeaux avec 50% de brebis +/+ et 50% de brebis L/+
 Croisement systématique avec des mâles de génotype « opposé »

10. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 10
Influence du gène majeur “Lacaune” FecLL
(Martin, Raoul, Bodin, Genet. Sel. Evol. 2014)
 27% (35%) de brebis hétérozygotes; 2% (3%) de brebis homozygotes
 Effets de FecLL
• sur la prolificité : +0,5 agneaux
• sur le poids des agneaux : -300g PAT30
• sur la mortalité des agneaux : +19% avt 30j chez les doubles
• sur la fertilité à l’IA des brebis : +11%
• Ignorer FecLL fausse les index de prolificité (polygénique)

11. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 11
Influence du gène majeur “Lacaune” FecLL
(Martin, Raoul, Bodin, Genet. Sel. Evol. 2014)
 27% (35%) de brebis hétérozygotes; 2% (3%) de brebis homozygotes
 Effets de FecLL
• sur la prolificité : +0,5 agneaux
• mais encore des brebis très prolifiques +/+
• Un troisième gène majeur ?
• sur le poids des agneaux : -300g PAT30
• sur la mortalité des agneaux : +19% avt 30j chez les doubles
• sur la fertilité à l’IA des brebis : +11%
• Un effet du traitement PMSG avant l’IA ?
• Ignorer FecLL fausse les index de prolificité (polygénique)
• Prendre en compte le troisième gène

12. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 12
Action 5 :
Gestion de la Prolificité dépendante de Gènes Majeurs
Acción 5 : Gestión de la prolificidad dependiente de genes mayores
Partenaires / Socios

13. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 13
Rasa aragonesa
Sélection de la prolificité / Selección por prolificidad
Lacaune
++ +R RR
+0,35 corderos estérilNormal
Alelo prolífico FecXRAllèle prolifique FecLL
++ +L LL
+0,47 agneaux >0,6Normal
Unos ingresos por oveja/año entre 5 y 21€
superiores
une marge de 20€ par agnelage et par brebis
Gènes majeurs
Genes mayores

14. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 14
Activité/Actividad 5.1
Effets des gènes majeurs de prolificité sur l’âge à la puberté des agnelles
Efectos de los genes mayores de prolificidad sobre la edad a la pubertad de las corderas
Activité/ Actividad 5.2
Effets des gènes majeurs de prolificité sur la fertilité
Efecto de los genes mayores de prolificidad sobre la fertilidad
Activité/ Actividad 5.3
Génomique des gènes majeurs de prolificite : nouveaux gènes
Genómica de los genes mayores de prolificidad : nuevos genes

15. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 15
Lacaune (20 ++, 20 L/+) R. Aragonesa (20 ++, 20 R/+)
Naissance (Jan. Fev 2017)
Nacimiento (ene-feb 2017) 5 mois
5 meses
8 mois: Reproduction
8 meses: Cubrición
Progestérone / Progesterona
Poids – NEC
Peso – CC
Présence du Bélier
Presencia de moruecos
Echographie DG
Ecografía DG
Mises-bas
Partos
Prises de sang
Tomas sangre
AMH – FSH - LH PAG
Activité 5.1 : Puberté / Pubertad
(Mars 2018)
(Marzo 2018)
Impact des gènes majeurs sur la puberté (avancée ou retardée ???)
Impacto de los genes mayores en la pubertad (adelantada o retrasada)

16. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 16
Lacaune (36 ++, 36 L/+)
Brebis adultes
Ovejas adultas
Synchro FGA (Sep 2016)
Sincro FGA (sep 2016)
Progestérone /
Progesterona
Poids – NEC
Peso – CC
Prises de sang
Tomas sangre
Eostradiol
/Estradiol –
FSH - LH
Activité 5.2 : Fertilité / Fertilidad
Détection Oestrus
Detección celos
FGA
PMSG
0-225-450UI
(Oct. 2018)
(Oct. 2018)
2 saisons sexuelles
2 estaciones sexuales
Impact des gènes majeurs sur la fertilité induite et saisonnalité
Impacto de los genes mayores sobre la fertilidad inducida y la estacionalidad

17. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 17
Lacaune (200 ++, 200 L/+)
4 lots de traitement/4 lotes tratamiento)
OVITEST en fermes/ganaderías
Poids agnx naissance
Peso corderos nacimiento
Echographie DG
Ecografía DG
Prises de sang
Tomas sangre
PAG 18 et 30 post-IA
PAG 18 y 30 post-IA
Synchro FGA
Sincro FGA
PMSG
225UI
450UI IA
50h
55h
Hypothèse: Retarder le retrait éponge FGA des L/+ de ??? Heures
Hipótesis: Retrasar la retirada de la esponja FGA de las L/+ ??? horas
Mises-bas
Partos
Validation en fermes avec Insémination Artificielle
Validación en ganaderías con Inseminación Artificial
Activité 5.2 : Fertilité / Fertilidad
(date à déterminer en 2017)
(fecha a determinar en 2017)

18. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 18
Activité 5.3 : Génomique, nouveaux gènes / Genómica, nuevos genes
Rasa aragonesa
+/+
Lacaune
+/+
Nouveaux Gènes majeurs ?
Nuevos Genes mayores ?
valeur génétique/valor genético
+0,32
Mais, pas l’allèle FecLL / pero, no alelo FecXR
Pas de mutations / no mutaciones BMP15 o GDF9

19. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 19
Observations
Muy/Très prolifique
Génotypage/Genotipado:
Ovine Infinium® HD SNP BeadChip 680K, Illumina
Animaux /Animales
FecL+/+ FecR+/+
Poco/Peu prolifique
N=150
VG Prolificité/Prolificidad
GWAS
Stratégie / Estrategia

20. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 20
Séquençage de génome complet/ secuenciación completa del genoma (DNASeq Illumina)
3 animaux/animales
Génotypage/Genotipado – Fréquence/Frecuencia - Effet/Efecto
Nouvel allele prolifique / nuevo alelo prolífico
Stratégie / Estrategia
Rasa aragonesaLacaune
GWAS
Génotypage autres populations /Genotipado otras poblaciones
Action 4 Puce d’assignation de parenté / Acción 4 herramienta genómica de asignación de paternidad

21. 19/10/2016séminaire PIRINNOVI - Toulouse 21
Activité/ Actividad 5.4
Echanges sur la gestion des gènes majeurs de prolificité
Intercambios sobre la gestión de genes mayores de prolificidad
Activité 5.1 : Puberté
Actividad 5.1: Pubertad
Activité 5.2 : Fertilité
Actividad 5.2: Fertilidad
Activité 5.3 : Génomique, nouveaux gènes
Actividad 5.3: Genomica, nuevos genes